发布时间 : 星期六 文章第四章 高压直流输电与柔性输电更新完毕开始阅读
式中：
（4-14）
顺便指出，由式(4-13)可见，换相电流中包含两个分量。其中第一项为常数分量，第二项为正弦分量。常数分堂的大小与触发滞后角?有关，正弦分量的相位滞后了换相电压eba的角度为90?。理解这一现象并不困难。由图4-8可见，在换相期，阀1与阀3同时导通，对交流系统而言相当于a、b两相经二倍的Lc短路．而换相电流i3正是交流电源eb的短路电流。常数分量是短路电流中的自由分量，其产生的机理是电感回路中的电流不能发生突变；正弦分量是短路电流中的强迫分量，由于短路回路是纯电感回路，所以正弦分量的相位滞后电源电压为90?。Is2为短路电流强迫分量的峰值。因此，换流器的稳态工况就是：在换相期使交流系统两相短路；在非换相期使交流系统单相断线。
已知当?t??????时，i3?Id，此时换相结束。因而换相角的大小反映了换相电流从零增加到Id所需的时间。据此，由式(4-13)有
由上式可见，换相角?与运行参数Id、Em、?和网络参数有关：Id越大，则换相角越大，Em越大则换相角越小；当??0?或接近180时，换相角随?变
?化到最大值；当??90?时，换相角随?变化到最小值。此外，Lc越大，换相角
越大。当Lc趋于零时，换相角即趋于零，这就是我们在前面不计Lc时讨论的情况。必须指出，因为在换相期间，阀1与阀3的阀电流之和为Id，所以换相角的大小对直流电流Id没有直接的影响，因而交流电流基波分量与直流电流的关系式(4-7)在计及换相角后依然成立。
下面我们分析换相角对直流电压的影响。 由图4-8可见，在换相期间：
由式（4-12）知
故有
注意，在不计换相角的情况下，阀一经触发，换流桥的阴极电压?p就等于eb，但计及换相角之后，在换相期间，?p等于(ea?eb)/2，直到换相结束后，?p才
??等于eb。图4-9所示为阀1向阀3换相时的电压波形。此图中，在?t?0,60上，
??注意以下三块面积：
由
式(4-16)显见，无触发延迟且无换相角时，直流电压平均值为
与式(4-5)一致。由式(4-16)和式(4-17)显见，有触发延迟但无换相角时，直流电压平均值为
与式(4-6)一致。由于换相角不为零，由图4-9可见，直流电压平均值将下降。在一个周期里，每隔60有一次换相，因此，由式(4-18)知因换相角引起的直流电压下降量为
在上式中，利用式(4-15)消去cos??cos?得：
?
式中：
R?为等值换相电阻。必须指出，R?并不具有真实电阻的全部意义。它不吸收有功功
率，其大小体现了直流电压平均值随直流电流增大而减小的斜率。另外应注意，R?是一个网络参数，即它不随运行状态的改变而变化。
这样，既考虑触发延迟角又考虑换相角时，直流电压平均值成为
上式表明换流器的输出直流电压是触发延迟角?、直流电流Id及交流电源电压
Em的函数，因此，在直流输电系统运行中可以通过调节触发延迟角和交流系统的
电压来控制直流电压的大小；由式(4-1)可知，两端换流器输出直流电压的改变，将决定直流电流Id的大小。此外，由于参数R?的引入，换相角?不显含在式(4-22)中，换相效应完全由换相电阻与直流电流的乘积表征。但必须注意，式(4-22)成立的前提条件是??0?,180???和???0?,60??。因此，过大的直流电流可能位换相角超出
??60?的约束而使换流器进入不正常运行状态。
前已述及，当不计换相角时，若??0?,90?则换流器为整流器；若??90?,180?；
????则换流器为逆变器。当计及换相角后，把式(4-19)代入式(4-22)可得
区分换流器为整流器还是逆变器的外特征为直流电压Vd的正负。记使Vd为零的触发延迟角为?t，则由上式有
解得
可见，计及换相角后，整流与逆变的分界触发延迟角从90下降了?/2。
前面已提到，计及换相角后，使换流器正常工作的触发滞后角?的变化范围下降。这里仍以阀1向阀3换相时为例来分析其原因。注意在阀3被触发之前由于阀1是导通状念，所以阀3的阴极电压为va。这样，阀3具备被触发而导通的条件为vb??大于va。由4-9可见，当?t?0,180时，有vb＞va。由于换相角的存在，阀3被
???触发之后，阀1并不能立即关断，而是在?t??????时才能关断。因此，为保证换相成功，即阀1可靠关断，熄弧角?必须小于180。否则vb将小于va。而使阀3的阀电压再次为负，最终阀3又被关断而阀1继续开通。此即换相失败。据此，有0???180??。 4.2.4 换流器的等值电路
在对换流器的以上分析中．我们使用了触发延迟角?、换相角?和熄弧角?等三个角度。工程分析时，为了更明确地区分换流器是整流器还是逆变器，用?和?表示整流器，而用另外两个角度来表尔逆变器．它们分别是触发超前角?和熄弧超前角?。换相角?同时用于整流器与逆变器的分析。它们之间有以下关系：
???